جایابی بهینه و تعیین ظرفیت برای statcom به منظور بهبود پایداری ولتاژ در شبکه های قدرت با استفاده از روش نرمال diffeomorphism

در سال های اخیر با توجه به رشد روز افزون شبکه قدرت، استفاده از سیستم های انتقال انعطاف پذیر ac، (facts) جهت حداکثر کردن ظرفیت انتقال خطوط موجود به همراه بالا بردن پایداری سیستم های قدرت افزایش یافته است. جبران کننده های استاتیکی (statcom) یکی از انواع ادوات facts می باشند که با کنترل توان راکتیو، در محل نصب، عمل تنظیم ولتاژ باس را انجام می دهند. ناپایداری ولتاژ بیشتر بر اثر نامتعادلی توان راکتیو ایجاد می شود و ممکن است ولتاژ سیستم به کمتر از مقداری افت کند که بتواند بازیابی شود. ناپایداری ولتاژ می تواند منجر به فروپاشی ولتاژ نیز شود. با تزریق و جذب سریع و دقیق توان راکتیو در لحظات مختلف می توان از ناپایداری و فروپاشی ولتاژ جلوگیری کرد. این کار توسط statcom هم قابل انجام است، مسئله مهم در استفاده از statcom برای رسیدن به این هدف، پیدا کردن محل بهینه برای نصب و با توجه به سایر شرایط شبکه تعیین ظرفیت مناسب برای statcom است. برای جایابی بهینه تاکنون از روش های متعددی مثل روش های مبتنی بر هوش مصنوعی (الگوریتم ژنتیک و ...)، روش های برنامه ریزی خطی و غیره استفاده شده است. در در روش diffeomorphism، statcom در باسی قرار می گیرد که دارای بیشترین ضریب مشارکت(pf) ( درجه مشارکت باس ها در یک سیستم بهم پیوسته) است. ضرایب مشارکت می توانند به صورت خطی و غیرخطی در نظر گرفته شوند. با در نظر گرفتن عوامل غیر خطی در سیستم های قدرت، علی رغم پیچیده شدن مسئله، نتیجه کار به واقعیت نزدیک تر می شود. با استفاده از ضریب مشارکت غیر خطی می توان به نتایج مفیدی در افزایش پایداری کل سیستم قدرت رسید. در این پایان نامه هدف بهبود پایداری ولتاژ با استفاده از statcom، در یک سیستمی است که نزدیک نقطه بحرانی کار می کند. در مرجع [7]، svc با روش diffeomorphism برای شبکه نمونه 39 باسه new england جایابی شده است ولی ظرفیت آن تعیین نشده است. در این پروژه به جای svc، از statcom استفاده شده و روش مورد مطالعه بر روی دو شبکه نمونه 30 باسه ieee و 39 باسه new england تست شده است. همچنین ظرفیت statcom با توجه به شرایط شبکه تعیین شده و سپس طرح جدیدی ارائه شده که در آن به جای یک statcom با ظرفیت بیشتر، از دو statcom با ظرفیت های کمتر استفاده می شود. الگوریتم جایابی بهینه با کمک نرم افزار matlab نوشته شده است و شبکه های مورد مطالعه در نرم افزار digsilent شبیه سازی شده اند. نتایج شبیه-سازی ها نشان می دهد که در جایابی با روش ضریب مشارکت غیرخطی، ناپایداری ولتاژ بیشتر و بهتر بهبود می یابد.